Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Peptide (Hóa học Lớp 12)

Công thức thỏa mãn X:
Arg-Arg- Pro-Pro-Gly-Phe- Ser-Pro-Phe.
Arg- Pro-Pro-Gly-Phe- Ser-Pro-Phe-Arg.

Định hướng tư duy giải:
• $\{\begin{array}{l}\text{X}:x^{\text{mol}}\\ \text{Y}:y^{\text{mol}}\end{array}\to \{\begin{array}{l}40(4x+5y)-18(x+y)=15,8\\ 2x+2,5y=0,22\end{array}\to \{\begin{array}{l}x=0,06\\ y=0,04\end{array}$
• Dồn chất
$\to \{\begin{array}{l}{\text{C}}_2{\text{H}}_3\text{NO}:0,44^{\text{mol}}\\ \text{NaOH}:0,44^{\text{mol}}\\ {\text{CH}}_2\end{array}\stackrel{\underline{\text{m}=56,04}}{\to }{\text{n}}_{{\text{CH}}_2}=0,18^{\text{mol}}={\text{n}}_{\text{Ala}}\stackrel{\underline{\text{Xep hinh}}}{\to }\{\begin{array}{l}\text{X}:(\text{Gly}{)}_3\text{Ala}\\ \text{Y}:(\text{Gly}{)}_2(\text{Ala}{)}_3\end{array}\to \%{\text{m}}_{\text{Y}}=46,94\%$

Định hướng tư duy giải:
• $\{\begin{array}{l}{n}_1+n_2+n_3=15\\ 4n_1+3n_2+2n_3=\frac{0,94}{a}=94k\end{array}\to \{\begin{array}{l}k=0,5\\ a=0,02\end{array}$
• $M\{\begin{array}{l}{C}_2{H}_{3}NO:0,94^{mol}\\ H_{2}O:0,18^{mol}\\ C{H}_2:1,52^{mol}\end{array}\to \{\begin{array}{l}{m}_{muoi}=112,46\text{ gam}\\ n_{O_2}=4,395\end{array}\to y=112,46.\frac{1,465}{4,395}=37,49\text{ gam}$

Định hướng tư duy giải:
$E\{\begin{array}{l}{C}_2{H}_{3}NO:x\text{mol}\\ C{H}_2:y\text{mol}\\ H_{2}O:z\text{mol}\\ O_2:t\text{mol}\end{array}\to \{\begin{array}{l}57x+14y+18z+32t=134,16\\ 2x+y-2t-0,5(x+t)=2,58\\ 1,5x+y+0,5(x+t)-3t=2,8\\ 2,25x+1,5y=t+7,17\end{array}\to \{\begin{array}{l}x=0,44\\ y=4,92\\ z=0,1\\ t=1,2\end{array}$
• Đơn chất:
• $\stackrel{L\grave{a}mtrơi}{\to }$ T: CH₃COOC₂H₅ : 1,2 mol $\stackrel{\overline{N}=4,4}{\to }$ Z: (Gly)₄Ala → Y: Gly-Val → X: Gly-Ala
$\to \{\begin{array}{l}X:0,01\text{mol}\\ Y:0,01\text{mol}\\ Z:0,08\text{mol}\end{array}\to \%m_Y=1,30\%$

Đáp án A

Đặt $n_X=2a\Rightarrow n_Y=a$; $n_Z=a\Rightarrow \sum n_{a.a}=2\times 2a+3\times a+4\times a=0,25+0,2+0,1$.

$\Rightarrow a=0,05$ mol $\Rightarrow \sum n_{Peptit}=4a=0,2$ mol. Quy E về $C_2{H}_{3}NO$, $C{H}_2$ và $H_{2}O$.

$\Rightarrow n_{C_2{H}_{3}NO}=0,55$ mol; $n_{C{H}_2}=0,2+0,1\times 3=0,5$ mol; $n_{H_{2}O}=0,2$ mol.

+ Đốt E thu được $n_{C{O}_2}=(0,55\times 2+0,5)=1,6$ và $n_{H_{2}O}=(0,55\times 1,5+0,5+0,2)=1,525$

$\Rightarrow \sum m_{(C{O}_2+H_{2}O)}=97,85$ gam $\Rightarrow T{N}_1$ gấp 2,5 lần $T{N}_2$.

$\Rightarrow m=(0,55\times 57+0,5\times 14+0,2\times 18)÷2,5=16,78$ gam

Đáp án D.

$n_{Glyxin}=\frac{12}{75}=0,16mol$ ; $n_{Alanin}=\frac{5,34}{89}=0,06mol\to \frac{n_{Glyxin}}{n_{Alanin}}=\frac{8}{3}$ (1)

Gọi công thức cấu tạo X là Gly${}_a$ – Ala${}_b$ và công thức cấu tạo Y là Gly${}_c$ – Ala${}_d$.

$\to (a+b)+(c+d)=5+1+1=7$

Ta có : $\frac{n_X}{n_Y}=\frac{1}{2}$ (2)

Từ (1) và (2), ta có :

$\frac{a.n_X+c.2n_X}{b.n_X+d.2n_X}=\frac{8}{3}\iff \frac{a+2c}{b+2d}=\frac{8}{3}\iff 3a+6c=8b+16d$

$\iff 3(7-b-d)+3c=8b+16d\iff 21+3c=11b+19d$. Ta có $11b+19d\ge 30$

$\to 21+3c\ge 30$. Mà $c\le 4$ (vì tổng số amino axit tạo nên 2 peptit là 7) nên $c=3$.

Khi đó $11b+19d=30$, và suy ra $b=d=1\to a=2$.

Công thức cấu tạo của X là : Gly${}_2$ – Ala

Công thức cấu tạo của Y là: Gly${}_3$ – Ala

Ta có : $a.n_X+c.2n_X=n_{Gly}=0,16\iff 0,16=2n_X+3.2n_X$

$\iff 0,16=2n_X+6n_X\iff 8n_X=0,16\iff n_X=0,02mol\to n_Y=0,04mol$

$m=0,02.(2.75+89-2.18)+0,04.(3.75+89-3.18)=0,02.203+0,04.260=4,06+10,4=14,46(gam)$

Vậy : $m=14,46(gam)$

Chú ý : Số liên kết peptit trong 1 peptit = số amino axit tạo nên peptit - 1

(Ghi chú sửa lỗi nguồn: bản gốc in "- 2.18" ở cả hai hạng tử; với Y là tetrapeptit Gly${}_3$–Ala phải trừ $3\times 18=54$ (ba liên kết peptit bị thủy phân), khi đó $M_Y=3.75+89-3.18=260$ và $m=14,46$ gam khớp đáp án D.)

Đáp án D. Ta có $n_{NaOH}=2a.4+a.3=0,55\to a=0,05$. Khi cho peptit tác dụng với NaOH ta luôn có $n_{H_{2}Osinhra}=n_{peptit}$ $\Rightarrow n_{H_{2}O}=2a+a=0,15$. Bảo toàn khối lượng, ta có: $m_A+m_{NaOH}=m_{mu\acute{\hat{o}}i}+m_{H_{2}O}$ $\Rightarrow m_A=45,5+0,15.18-0,55.40=26,2$ gam. Khi cho peptit tác dụng với HCl thì $n_{HCl}=n_{NaOH}=0,55$ mol. Có: tetrapeptit X + 4HCl + 3H${}_2$O → Muối (0,1; 0,4; 0,3); tripeptit Y + 3HCl + 2H${}_2$O → Muối (0,05; 0,15; 0,1). $m_A+m_{HCl}+m_{H_{2}O}=m_{mu\acute{\hat{o}}i}$ $\Rightarrow m_{mu\acute{\hat{o}}i}=26,2+0,55.36,5+0,4.18=53,475$ gam. Vậy khối lượng muối thu được là 53,475 gam.

+ $$\{\begin{array}{l}\text{AlaNa}:0,1\\ \text{GlyNa}:x\\ \text{ValNa}:y\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}\text{BTNT Na}:x+y+0,1=0,44\\ m_{mu\acute{\hat{o}}i}=97x+139y+0,1\cdot 111=45,34\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}x=0,31\\ y=0,03\end{array}$$ (45,34 gam)

+ $E\stackrel{O_2,t^0}{\to }1,38$ mol H${}_2$O $\Rightarrow n_{H\text{ trong }E}=2,76$ mol.

+ Hỗn hợp E + NaOH $⟶C_n{H}_{2n+1}OH+\{\begin{array}{l}\text{GlyNa}:0,31\\ \text{AlaNa}:0,1\\ \text{ValNa}:0,03\end{array}$ (*) + H${}_2$O (36 gam, a mol; 0,44 mol; 7,36 gam; a mol; 45,34 gam)

+ $$\{\begin{array}{l}\text{BTKL}:m_E+m_{NaOH}=m_{ancol}+m_{mu\acute{\hat{o}}i}+18a\\ \text{BTNT H}:n_{H/E}+n_{H/NaOH}=n_{H/ancol}+n_{H/mu\acute{\hat{o}}i}+2a\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}a=0,05\\ n_{H/ancol}=0,96\end{array}$$ (2,76; 0,44; ?; 2,14)

$\Rightarrow n_{H/ancol}=\frac{7,36(2n+2)}{14n+18}=0,96\Rightarrow n=2\Rightarrow$ ancol là $C_2{H}_{5}OH$ (0,16 mol) (**).

+ $$\{\begin{array}{l}(\ast )\\ (\ast \ast )\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}X\text{ laˋ }{H}_{2}NC{H}_{2}COO{C}_2{H}_5(M=103)\stackrel{NaOH}{\to }\text{GlyNa}:0,16\text{mol}\\ Y,Z\stackrel{NaOH}{\to }\{\begin{array}{l}\text{GlyNa}:0,15\text{mol}\\ \text{AlaNa}:0,1\text{mol}\\ \text{ValNa}:0,03\text{mol}\end{array}\Rightarrow N=\frac{n_{mu\acute{\hat{o}}i\text{ tạo ra từ }X,Y}}{n_{(X,Y)}}=5,6\end{array}$$

$\Rightarrow \{\begin{array}{l}Y\text{ laˋ pentapeptit}\\ Z\text{ laˋ hexapeptit}\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_Y+n_Z=0,05\\ 5n_Y+6n_Z=0,28\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}{n}_Y=0,02\\ n_Z=0,03\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}Y:(Gly{)}_a(Ala{)}_{5-a}\\ Z:(Gly{)}_b(Ala{)}_{5-b}Val\end{array}$

$\Rightarrow 0,02a+0,03b=0,15\Rightarrow \{\begin{array}{l}a=3\\ b=3\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}Y\text{ laˋ }(Gly{)}_3(Ala{)}_2(M=331)\\ Z\text{ laˋ }(Gly{)}_3(Ala{)}_{2}Val(M=430)\end{array}$

$\Rightarrow \%Y=\frac{0,02\cdot 331}{36}=18,39\%$ (giá trị chính xác $\frac{6,62}{36}\cdot 100=18,388...\%\approx 18,39\%$; tài liệu gốc in 18,38\% do làm tròn, khớp với đáp án B: 18,39\%).

+ $n_{NaOH}=2n_{N{a}_{2}C{O}_3}=0,4$; $n_{NaOH}:n_{(X,Y)}=4\Rightarrow$ X, Y là $C_n{H}_{2n-2}{N}_4{O}_5$.
+ Bản chất phản ứng:
$$C_n{H}_{2n-2}{N}_4{O}_5+4NaOH⟶4C_m{H}_{2m}{O}_{2}NNa+H_{2}O$$
mol : 0,1 → 0,4 → 0,4 → 0,1
$$2C_m{H}_{2m}{O}_{2}NNa\stackrel{O_2}{\to }(2m-1)C{O}_2\uparrow +2m{H}_{2}O+0,5N_2\uparrow +N{a}_{2}C{O}_3$$
mol : 0,4 → (2m - 1)0,2 0,4m
$\Rightarrow \{\begin{array}{l}{m}_{(C{O}_2,H_{2}O)}=44(2m-1).0,2+18.0,4m=65,6\\ BTKL:0,1.(14n+134)+0,4.40=0,4(14m+69)+0,1.18\end{array}\Rightarrow \{\begin{array}{l}m=3\\ n=12\end{array}$
+ Trong phản ứng đốt cháy E, theo bảo toàn electron, ta có:
$(6n-12)n_{C_n{H}_{2n-2}{N}_4{O}_5}=4n_{O_2}\Rightarrow n_{O_2}=\frac{(6n-12)}{4}.\frac{1,51.0,4(14m+69)}{(14n+134)}=3,33\approx 3,5$

Đáp án chính thức lấy từ trang 39 (mục "Đáp án các đề thi thử", Đáp án mã đề: 01): Câu 39 → C.

Lời giải:
- Muối khan của Val và Ala: gọi số mol muối Val là x, muối Ala là y. Công thức muối: Val (C${}_5$H${}_{10}$NO${}_2$K), Ala (C${}_3$H${}_6$NO${}_2$K).
- $n_{N_2}=\frac{2,464}{22,4}=0,11$ mol → $x+y=2\times 0,11=0,22$ mol (tổng số gốc axit amin, cũng là số mol KOH đã phản ứng).
- Cacbon trong K${}_2$CO${}_3$ lấy từ gốc $-CO{O}^{-}$: $n_{K_{2}C{O}_3}=\frac{x+y}{2}=0,11$ mol.
- Gọi $n_{C{O}_2}=n_{H_{2}O}=t$ (số mol C còn lại bằng số mol H/2 do $5x+3y$ xuất hiện ở cả hai): khối lượng $C{O}_2$ và $H_{2}O$: $44(5x+3y-0,11)+18(5x+3y)=50,96$ → $62(5x+3y)=55,8$ → $5x+3y=0,9$. Kết hợp $x+y=0,22$ → $x=0,12$; $y=0,10$.
- Khối lượng muối tăng so với peptit: mỗi phân tử peptit mạch hở thủy phân giải phóng 1 H${}_2$O khi trung hòa: $56(x+y)-18(a+b)=11,42$ với a, b lần lượt là số mol X (tetrapeptit, 4 gốc) và Y (pentapeptit, 5 gốc).
$56\times 0,22-18(a+b)=11,42$ → $a+b=0,05$; và $4a+5b=0,22$ → $a=0,03$; $b=0,02$.
- Phân bố gốc Val (0,12 mol) và Ala (0,10 mol) vào X (0,12 gốc) và Y (0,10 gốc): gọi p là số mol gốc Val trong X ($0,02\le p\le 0,12$):
$m_X=99p+71(0,12-p)-54\times 0,03=6,9+28p$;
$m_Y=99(0,12-p)+71(p-0,02)-72\times 0,02=9,02-28p$.
- $\%m_Y=\frac{9,02-28p}{15,92}\times 100\%$, với $p\in [0,02;0,12]$ → $\%m_Y\in [35,55\%;53,14\%]$.
- Trong các đáp án, chỉ 45,98\% (C) nằm trong khoảng này (các giá trị 54,54\%; 55,24\%; 64,59\% đều vượt khoảng cho phép).

Chọn C.